O'z -o'zidan yuradigan robot: 7 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:26

Men nima qildim?

● Turli sirtlarda yurishga (oldinga siljishga) o'rgatiladigan bot. Botda oldinga siljish uchun kurashayotgan 4 "tizzasiz" oyog'i bo'lgan oddiy jonzot tasvirlangan. U har bir oyoqni faqat 3 xil yo'nalishda yo'naltirishini biladi. Endi u harakatni davom ettirish uchun mumkin bo'lgan eng yaxshi qadamlarni aniqlashi kerak. Uning harakati, shuningdek, sirt bilan ishqalanishga bog'liq bo'lgani uchun, biz ishonamizki, u yurgan har xil sirt uchun uning oldinga siljish harakatlarini maksimal darajada oshirish uchun har xil (har doim ham o'ziga xos emas, balki shunga o'xshash) qadamlar to'plami bo'ladi.

U nima uchun ishlatiladi?

● AI ROBOT uchun yurish naqshlarini tasavvur qilish uchun eng yaxshi ishlatiladi.

1 -qadam: oqim diagrammasi

Bu erda butun loyihaning taqsimoti. Umuman olganda, loyiha mexanik tuzilishga ega elektronikaning 2 qismidan iborat, ikkinchisi - kompyuterda ishlaydigan algoritm va arduino -da ishlaydigan kod.

2 -qadam: KATILGAN ASOSIY KOMPONENTLAR:

Elektronika

Arduino UNO (!)

Ultrasonik sensor

Servo motorlar

Bluetooth moduli

Kodlash

Arduino IDE

Teraterm

Jupyter daftarchasi

Q- o'rganish algoritmi

3 -qadam: V1 MODULI:

Kuchaytiruvchi ta'lim: ANN (sun'iy neyron tarmog'i) yordamida biz robotimizni o'qitishni rejalashtirdik va biz ikkita mumkin bo'lgan usulni topdik.

Cheklovlar: Har bir oyoq (servo dvigatel) faqat 3, 60, 90 va 120 daraja mumkin bo'lgan pozitsiyalarni egallaydi. Farazlar: Biz bot harakati 4 ta holatni tashkil qiladi, deb hisoblaymiz (holat - bu to'rtta servoning ma'lum bir yo'nalishi), ya'ni robotning 4 xil holati bo'ladi, biz ularni 4 bosqich sifatida ko'rib chiqamiz, bu bizga bitta harakat aylanishini beradi. qaysi bot oldinda bir oz masofaga siljiydi. Botni harakatda ushlab turish uchun bu tsikl cheksiz takrorlanadi.

Faqat bitta muammo - bu takrorlanadigan sonlar soni - bizda har bir dvigatel uchun 3 ta yo'nalish bo'lishi mumkin va 4 xil dvigatel mavjud bo'lib, ular 3^4 = 81 holatida robot bir qadam yoki holatda bo'lishi mumkin. Bitta murakkab harakatni bajarish uchun biz 4 xil qadamni bosishimiz kerak, ya'ni 81^4 = 43, 046, 721 mumkin bo'lgan kombinatsiyalarni bitta tsikl uchun maksimal samaradorlik uchun tekshirish kerak. Aytaylik, bitta shtatni o'rgatish uchun 5 soniya kerak bo'ladi, o'qishni tugatish uchun 6,8250 yil kerak bo'ladi!

4 -qadam: V2 MODULI:

Q-o'rganish algoritmi

Cheklangan holatga ega bo'lgan narsalarni o'rgatish va eng qisqa yo'llarni topish uchun dastlabki mustahkamlashni o'rganish algoritmi ishlab chiqilgan. manba:

Algoritm matematikasi: Har bir qadam uchun 81 ta mumkin bo'lgan holatlar mavjud, biz bu holatlarni 1 dan 81 gacha raqamlar deb nomlaymiz va endi biz bilishni istagan narsa - bu o'tish joyi, ya'ni robot o'rnining o'zgarishi) u s1 tasodifiy holatdan boshqa s2 holatiga o'tadi (s1, s2 o'sha 81 holatdan). Biz uni 81 satr va 81 ustunli matritsa sifatida ko'rishimiz mumkin, bu erda matritsa elementi uning satr va ustun raqamiga mos keladigan masofa qiymatiga teng bo'ladi. Haqiqiy so'zda robotning harakatiga qarab, bu qiymatlar ijobiy yoki salbiy bo'lishi mumkin. Endi biz masofa har doim musbat bo'lgan davlatlarning yopiq halqasini topamiz, biz 81x81 matritsa qiymatlarini baholaymiz, ular 81^2 = 6561, endi matrisada saqlangan bu qiymatni olish uchun 5 soniya kerak bo'lsa, butun matritsani yaratish uchun 91255 soat vaqt kerak bo'ladi, so'ngra harakatlanish samaradorligini oshirish uchun qadamlar ketma -ketligini osongina aniqlash mumkin.

5 -qadam: QATILGAN MUAMMOLAR -

1. Ba'zi holatlarda, botning harakati juda notekis bo'lib, ultratovush sensori qiymatiga ta'sir qilar edi, bot egilib, uzoq devordan masofani olardi.
2. Noutbukdan uzilish va arduino -ni qayta ishga tushirish muammosi uni 0 qiymatidan mashq qilishga majbur qilardi.
3. Robot poezdini 5 soat uzluksiz tomosha qilish juda to'liq edi.

6 -qadam: A1 va A2 MODULI:

• Mexanik qismga to'rtta servo o'rnatilgan shassi taxtasi kiradi, biz oyoq tayyorlash uchun muzqaymoq tayoqchalarini ishlatardik.
• Bizning asosiy vazifamiz - botning boshlang'ich pozitsiyasidan masofani kuzatib borish.
• Bizning birinchi yondashuvimiz - girro sensordan foydalanish va bot tezlashuvidan keyin uning tezligini, so'ngra o'z o'rnini olish.
• Muammo - Amalga oshirish juda murakkab bo'lib chiqdi! Shu bilan bir qatorda - biz botning harakatini faqat 1 o'lchov bilan chekladik va old tomondan devordan masofani o'lchash uchun ultratovushli sensordan foydalandik.
• HC05-Bluetooth moduli mashg'ulot paytida ikkita qadam orasidagi masofani kompyuterga uzatish uchun ishlatilgan va u erda ma'lumotlar matritsada saqlangan.

7 -qadam: Videolarga havola:

Chaqaloq qadamlari:

Trening surati:

Deyarli to'g'ri:

Raqsga tushgan robot videosi:

Yakuniy video0: